Vanntetthet

for å forstå innsjøstratifisering må vi først ta opp forholdet mellom vanntetthet og temperatur. Vann er unikt ved at det er mer tett som en væske enn et fast stoff; derfor flyter isen. Hvis isen sank, ville våre innsjøer oppføre seg mye annerledes om vinteren!

Vann er tettest ved 4 grader Celsius (39 F), og når vannet varmes eller avkjøles, blir det mindre tett. Dette har implikasjoner for en innsjøstruktur fordi det tettere vannet er tyngre og vil være på bunnen av en innsjø mens det mindre tette vannet er lettere og generelt vil være på toppen av innsjøen.

Sommer

om sommeren i Minnesota oppvarmer solen det øverste laget av en innsjø, epilimnionen, som får det til å bli mindre tett. Det nederste laget av innsjøen, hypolimnion, mottar ikke sollys og forblir derfor kaldt. Siden epilimnion er mindre tett, flyter den på toppen av hypolimnion og de to blander seg ikke. Termoklinen er delingsområdet mellom topp-og bunnlagene.

siden epilimnion er den eneste delen av sjøen som sollys kan trenge inn, er det der planter og alger vokser. Rundt kysten av en innsjø, området der sollys penetrerer og karplanter vokser kalles littoral sonen. I midten av innsjøen er epilimnion hjem for alger og dyreplankton.

når alger og dyreplankton dør, synker de til bunnen av sjøen. Virvelløse dyr og mikrober som lever i benthos resirkulerer og dekomponerer dette døde materialet. Denne gjenvinningsprosessen bruker opp oksygen. Siden sjøen ikke blandes om sommeren, er hypolimnionen helt avskåret fra epilimnionen og mottar ikke en frisk oksygenforsyning. Derfor kan de hypolimnion bli anoksisk om sommeren i en mesotrofisk eller eutrofisk innsjø.

Fall

på Høsten I Minnesota er sollyset ikke så sterkt og nettene blir kjøligere. Denne endringen i sesongen gjør at epilimnionen kan avkjøles. Som vannet i epilimnion kjøler, er tetthetsforskjellen mellom epilimnion og hypolimnion ikke så stor. Vind kan da blande lagene. I tillegg, når epilimnionen avkjøles, blir den tettere og synker til hypolimnionen, blander lagene. Denne blandingen gjør at oksygen og næringsstoffer kan fordeles over hele vannsøylen.

Vinter

Om Vinteren I Minnesota er innsjøene dekket av is. Under isen kan vannet ikke blandes fordi det ikke er utsatt for vind. Det meste av hypolimnion forblir 4 grader Celsius (39 F). Det er et tynt lag med vann under isen som er kaldere ENN 4C og derfor mindre tett. Dette tynne laget av vann flyter på toppen av hypolimnion hele vinteren, men denne stratifiseringen er ikke like stabil som om sommeren fordi tetthetsforskjellen er mye mindre. Dette fenomenet kalles invers stratifisering fordi kjøligere vann sitter på toppen av varmere vann.

som om sommeren blir hypolimnionen avskåret fra oksygen, slik at dekomponering finner sted i benthos, blir oksygen brukt opp. Når hypolimnion blir anoksisk om vinteren kalles det vinterdrep fordi fisk og andre levende organismer som trenger oksygen dør. I tillegg, når bunnen av innsjøen er anoksisk, forårsaker kjemiske prosesser ved sediment/vanngrensesnittet at fosfor frigjøres fra sedimentene. Når isen smelter om våren og innsjøen blander seg igjen, øker dette fosforet algeveksten.

Vår

på Våren i Minnesota smelter isen av sjøen, vinden plukker opp og innsjøen blander seg igjen. Dette kalles våromsetning. Oksygen og næringsstoffer blir fordelt gjennom vannsøylen når vannet blandes. Da, når været blir varmere, varmes overflatevannet igjen og setter opp sommerlag.De fleste innsjøene i Minnesota regnes som dimiktiske, noe som betyr at de blandes to ganger i året-vår og høst. Grunne innsjøer oppfører seg annerledes og kan blande oftere.